Контактор что это такое
Digitrode
цифровая электроника вычислительная техника встраиваемые системы
Что такое контактор – виды контакторов, принцип действия и области применения
Что такое электрический контактор
Контактор – это электромеханическое устройство управления, которое используется для создания или разрыва соединения между нагрузкой и источником питания. Использование контактора аналогично реле. Но устройство, используемое для применения с более высоким током, известно как контактор, а устройство, используемое для приложений с более низким током, известно как реле.
Контактор имеет несколько контактов в зависимости от приложения и нагрузки. Как правило, эти контакты являются нормально разомкнутыми контактами. И, следовательно, нагрузка отключается, когда обмотка контактора обесточена. Но контактор может проектироваться как для нормально разомкнутых, так и нормально замкнутых применений. Наиболее распространенное применение контактора в пускателе, который используется для включения и выключения электрооборудования, такого как двигатель, трансформатор и т. д.
Контактор – это электрически управляемый переключатель, используемый для переключения силовой цепи, аналогичный реле, за исключением случаев с более высоким номинальным током. Контактор управляется цепью, уровень мощности которой намного ниже, чем у коммутируемой цепи. Контакторы часто используются для двигателей мощностью от 150 л.с.
Структура контактора
Контактор состоит из трех основных частей: катушка или электромагнит, корпус или рама, контакты.
Катушка намотана на электромагнитный сердечник и ведет себя как электромагнит. Как правило, она состоит из двух частей: одна представляет собой неподвижную часть, а вторая представляет собой подвижную часть. Пружина соединена между обеими частями. Следовательно, существует механизм возврата пружины. Стержень связан с подвижной частью. Когда сила витка больше силы пружины, оба контакта соединяются, а когда сила пружины больше силы катушки, оба контакта отсоединяются друг от друга.
Очень малая величина тока будет протекать через пружину из цепи питания или внешней цепи управления, чтобы возбудить сердечник электромагнита. Для применений переменного тока электромагнитный сердечник состоит из многослойного мягкого железа, чтобы уменьшить вихревые токи. Для применений постоянного тока не возникает проблем с вихревым током, и в данном случае сердечник выполняется из твердой стали.
Корпус используется для защиты внутренних частей контактора. Он состоит из пластика, нейлона, керамики или бакелита. Он обеспечивает защиту для электромагнита и контактов. Корпус используется для изоляции контактов и обеспечения защиты от пыли, масла, погодных условий и других опасностей взрыва. Позволяет избежать прямого прикосновения к контакту при питании.
Контакты – это единственные компоненты, из которых будет вытекать весь ток нагрузки. Следовательно, это очень важные компоненты контактора. Контакты классифицируются как силовой контакт, вспомогательный контакт и контактная пружина. Есть два типа силового контакта; стационарный контакт и подвижный контакт.
Материал, используемый для контактов, обладает стабильным сопротивлением дуге и высокой сварочной стойкостью. Эти материалы должны выдерживать механические нагрузки, эрозию и дугу. Сопротивление этого материала настолько низкое, насколько это возможно, потому что полный ток нагрузки будет проходить через контакты. Для применения с низким током эти контакты состоят из оксида серебра, кадмия и никеля серебра, а для применения с высоким током и постоянного тока – из оксида серебра и олова.
Якорь электромагнита связан с подвижным контактом. Следовательно, движущийся контакт движется под действием электромагнита и соединяется/разъединяется с неподвижным контактом.
Принцип работы контактора
Электромагнитное поле создается, когда электромагнитная катушка находится под напряжением. Как мы видели в конструкции, подвижный контакт контактора связан с якорем (металлическим стержнем) электромагнита.
Когда создается электромагнитное поле, якорь испытывает силу и тянет к неподвижному контакту. Сила, создаваемая катушкой, больше, чем сила пружины. Оба контакта остаются в этом положении до тех пор, пока катушка не будет обесточена.
Как только обмотка будет обесточена, электромагнитная сила становится равной нулю, и якорь оттягивается из-за силы пружины. Происходит возврат в нормальное состояние. Контакторы предназначены для быстрого включения-выключения.
Вход катушки контактора может быть переменным или постоянным, или в некоторых случаях универсальная катушка используется в качестве электромагнитной катушки. Универсальные катушки работают как на переменном, так и на постоянном токе. Небольшая потеря мощности происходит в контактах, и цепь компенсации используется, чтобы уменьшить эту потерю.
При замыкании и размыкании контактов между контактами образуется дуга. Эта дуга может сократить срок службы контактора, так как увеличивает температуру контактов. Из-за дуги вредные газы производят монооксид. Следовательно, существует несколько методов, используемых для контроля и исчезновения дуг.
Контакторы выбираются на основе тока и напряжения нагрузки, диапазона регулирования напряжения и применения в зависимости от категории использования. Если вы хотите проверить, замкнуты или разомкнуты контакты, вы можете проверить это с помощью омметра. Подключите омметр между входными и выходными контактами, если счетчик показывает бесконечные показания, контакты разомкнуты, а если счетчик показывает нулевые показания, контакты замкнуты.
Виды контакторов
Ножевой контактор
Это самый старый тип контактора который использовался для включения и выключения электродвигателей. Он состоит из металлической полосы с рычагом. Рычаг используется для подъема и опускания металлических полос («ножей»). Это ручной контактор. И его очень трудно быстро включить и выключить вручную. Также у него есть вероятность изнашивания контактов.
Ток полной нагрузки будет проходить через контакты и, следовательно, для большого двигателя ток полной нагрузки очень высок. В этом случае возникает проблема образования дуги между контактами, и дугу трудно погасить. Вторая проблема – потеря мощности. Поскольку ток очень высок, большое количество энергии будет истощаться через контакты. И третья проблема – безопасность. Поэтому этот тип контактора нуждается в улучшении. Срок службы этого контактора очень короткий, так как существует вероятность коррозии контактов из-за влаги. Из-за проблем и рисков, связанных с эксплуатацией, этот контактор используется редко.
Ручной контактор (контактор с двойным разрывом)
У ножевых контакторов много недостатков. Следовательно, чтобы преодолеть эти недостатки, был изобретен ручной контактор. Этот тип контактора безопасен для работы благодаря меньшему блоку.
Он позволяет вам работать с большим током в меньшем пространстве. Контакты с двойным разрывом разделяют соединение и создают два набора контактов. Как следует из названия, он не может управляться дистанционно или по беспроводной связи, он должен работать вручную. Итак, оператор включает и выключает его вручную.
Магнитный контактор
Конструкция этого типа контактора наиболее продвинута среди всех других типов контакторов. Это контактор электромагнитного типа, и он может работать автоматически. Требуется небольшое количество энергии цепи управления для включения и выключения нагрузки. Поэтому работа этого контактора более безопасна по сравнению с ручным контактором.
Это наиболее часто используемый контактор в промышленности. Он работает электромеханически и следовательно; для соединения между нагрузкой и источником питания требуется очень небольшое количество тока.
Области применения контакторов
Наиболее распространенное применение контактора в пускателях двигателей. Он используется с защитой от перегрузки и короткого замыкания для промышленного двигателя.
Контакторы используются для автоматизации промышленного, коммерческого и жилого освещения. Для этого типа применения используется реле с защелкой. В этом типе реле используются две катушки. Один для разомкнутого контакта и второй для замкнутого контакта.
Однополюсные контакторы используются для управления нагрузкой 12 В постоянного тока в автомобиле.
Использование контакторов с автоматическим выключателем обеспечивает безопасность эксплуатации нагрузки в промышленности. И в такой роли он используется для быстрого переключения нагрузки.
Что такое модульный контактор
Как происходит подача (и размыкание) питания на электроустановки, либо на линии электропередач (разумеется, речь идет о локальной проводке, а не о высоковольтных линиях)? С помощью коммутационных устройств различного типа. Это могут быть штекерные устройства (вилка-розетка), ручные или автоматические защитные включатели, электронные цепи управления. Практично и безопасно использовать устройства дистанционной коммутации: такие, как модульный контактор.
Сразу развеем ложное мнение: такие включатели (переключатели) не являются строго промышленными приборами. Контакторы переменного тока широко применяются в быту. Причем не только в частных домах, но и в квартирах.
Устройство и принцип работы контактора
Исходя из наименования, это группа контактов, предназначенная для соединения электрических линий. Основное применение — модульный контактор коммутирует силовые линии. Если в обычном включателе (пусть даже и автоматическом защитном), смыкание и размыкание происходит вручную, контакторы переменного тока управляются дистанционно.
Рассмотрим схему простого контактора, без блокировок и защитных модулей.
Для тех, кто мало-мальски знаком с электротехникой, понять принцип работы несложно. Основа силовой группы — это контакты, обозначенные на схеме литерами «L» и «T». В зависимости от конструкции, система может одновременно включать одну, две, или более пар контактов. Для того чтобы соединительная проводящая планка прижалась к неподвижным контактам, требуется усилие. В обычных включателях это механическое приспособление, приводимое в движение оператором. Наша схема срабатывает с помощью электромагнита. Когда на катушку A1-A2 подается управляющее напряжение, соленоид втягивается, и силовые (рабочие) контакты замыкаются.
Для обеспечения надежного и безопасного размыкания, предусматривается обратная пружина.
После снятия питания с управляющей обмотки, возвратная пружина мгновенно отводит контактную планку от силовых клемм.
Что внутри
Несмотря на кажущуюся сложность и громоздкость конструкции, элементная база простейшая:
По сути, конструкция мало чем отличается от обычного реле. Так же точно существуют нормально замкнутые, нормально разомкнутые, и переключающие схемы (в которых присутствуют оба вида контактных групп). При этом, согласно технических требований ГОСТ, модульный контактор должен иметь только одно положение покоя (состояние контактной группы при отсутствии внешнего управляющего давления).
При механическом воздействии на токопроводящую планку (или группу линеек) происходит замыкание (размыкание) одной или нескольких контактных пар.
Таким образом, с помощью прямого или дистанционного воздействия можно управлять питанием электроустановок или магистралей электропередач.
Назначение контакторов
Можно разделить эти устройства по основным признакам, хотя область применения фактически неограниченна.
Типы контакторов по назначению
Многие из вас, находясь рядом с кабиной водителя, слышали регулярные громкие щелчки при нажатии педали. Именно так работает линейный контактор.
Различные типы привода
Виды контакторов по способу монтажа
Безкорпусные или специализированные устройства (например, линейный контактор в троллейбусе), не имеют ограничений по дизайну, разрабатываются исходя из соображений функционала и безопасности. Существуют и специальные конструкции, создаваемые для определенных электроустановок. Такие включатели не применяются в бытовых условиях, поскольку требуют отдельных мест размещения.
Для удобства использования в стандартных электрощитках, применяются стандартные модульные конструкции для крепления на DIN рейках.
Они отлично вписываются в общую систему энергоснабжения дома или офиса, если их применение предусмотрено проектом.
Где купить
Максимально быстро приобрести оборудование можно в ближайшем специализированном магазине. Оптимальным же, по соотношению цена-качество, остаётся вариант покупки в Интернет-магазине АлиЭкспресс. Обязательное длительное ожидание посылок из Китая осталось в прошлом, ведь сейчас множество товаров находятся на промежуточных складах в странах назначения: например, при заказе вы можете выбрать опцию «Доставка из Российской Федерации»:
Схема подключения модульного контактора
Универсальных решений не бывает, каждый коммутатор соединяется с силовыми и управляющими линиями в соответствии с рекомендациями производителя. Разобраться в этом несложно, в паспорте и на корпусе устройства обязательно присутствует подробное описание (равно как и меры безопасности).
При этом один и тот же контактор (имеется в виду модель) можно использовать для различных проектов и локальных решений. Для понимания методики разработки, рассмотрим схему подключения коммутатора в режиме кнопочного пускателя для электродвигателя.
Так же точно можно включать мощный электрообогреватель или бойлер для воды. Не имеет значения, будет контактор однофазным, или трехфазным. Принципиально на схему включения влияет лишь количество контактных групп.
Разобравшись с общими принципами работы, вы сможете подобрать необходимое устройство и безопасно интегрировать его в свою схему энергоснабжения. Или организовать локальное подключение отдельной электроустановки.
Видео по теме
Для чего нужен контактор и как его подключить
Содержание статьи
Различные электрические системы, являющиеся неотъемлемой частью жилых или производственных, административных, торговых или складских помещений, нуждаются в эффективном автоматическом управлении. Вот зачем нужен контактор, который представляет собой электромагнитный коммутационный прибор.
Контактор – это мощное силовое реле общепромышленного применения состоит из нескольких основных элементов:
Для многих неясно, как работает контактор. В основе принципа работы таких устройств лежит взаимодействие электрических магнитов. После подачи на катушку электрического тока, сердечник, под воздействием продуцируемого магнитного поля, приходит в движение и замыкает цепь. Таким образом, происходит включение электродвигателя. Как только прекращается подача тока, магнитное поле пропадает, а цепь размыкается.
Виды контакторов и области применения
Такие приборы различаются в зависимости от типа разрыва связи на сдвоенные модели, которые отличаются повышенной безопасностью эксплуатации, и одинарные аналоги, использующиеся для гидроэлектростанций, железнодорожных вагонов, а также индукционных печей. Исходя из типа управления, коммутирующие устройства подразделяются на модели с ручным или дистанционным управлением.
В зависимости от типа монтажа различают бескорпусные и корпусные контакторы. В зависимости от рода электрического тока различают модели постоянного и переменного напряжения. Также данные механизмы классифицируют по количеству полюсов, номинальному току и напряжению, а также рабочей частоте.
Для всех, кто не понимает, зачем ставить контактор, рекомендуется представить, насколько трудно было бы людям обходиться без таких аппаратов. Благодаря подобным изобретениям опасность замыкания и возгорания на производствах минимальна. Поскольку данные двухпозиционные приборы контролируют подачу тока в определенных цепях, область их применения достаточно широка:
Как выбрать контактор
Чем больше габариты устройства, тем с более мощной нагрузкой он может справиться. Важно обратить внимание на то, чтобы напряжение катушки было равно управляющему напряжению, а контакты могли бы выдержать нагрузку при подключении всех потребителей.Существует 3 класса коммутационной износостойкости таких приборов (А, Б и В). Лучше выбирать изделие с небольшим запасом данного параметра.
Перед тем как подобрать контактор, важно иметь представление об условиях эксплуатации. Исходя из этого, подбирается оптимальная степень защиты. Например, если оборудование будет находиться в электрошкафу, то достаточно приобрести модель со степенью защиты IP20. Для запыленных помещений или объектов с повышенной влажностью следует выбирать более защищенные корпусы (IP45 или 65). От перегрузок может спасти модуль защиты, оснащенный тепловым реле.
Подключение контактора
Перед подключением иногда полезно убедиться в работоспособности изделия. Чтобы было ясно, как проверить контактор, необходимо выяснить по какому алгоритму осуществляется данная процедура:
Легкость хода можно проверить при помощи замыкания. В случае если отмечено сильное гудение, производится подтяжка винтов, которые удерживают сердечник и якорь. При обнаружении застывших металлических частиц или наплывов на контактах, необходимо удалить их при помощи напильника, не используя никакую смазку.
Перед началом процесса настоятельно рекомендуется ознакомиться с подробной схемой подключения.
Как правило, сначала следует подвести входящие кабели и зафиксировать их при помощи специального крепежа. Затем подводятся и закрепляются выходные провода. Перед контактором может быть расположено тепловое реле или пусковая кнопка (потребуется выпрямитель, если кнопочный пост будет использовать переменный ток).
Схема контактов и подключения не зависит от производителя и типоразмеров продукции. Специальная маркировка контактов позволяет понять предназначение каждого из них. О том, как подключить контактор, можно извлечь множество информации из сети, однако не рекомендуется выполнять такую работу самостоятельно, не обладая необходимыми навыками и знаниями.
На официальном сайте компании «РадиоЭлемент» доступен большой ассортимент модульных устройств, предназначенных для работы с электропроводками, а также других аналогов для работы с пускателями различных двигателей. Фотоматериалы помогут получить представление о том, как выглядит контактор, а характеристики и описание позволяют оперативно выбрать подходящую модель.
Электрический контактор – устройство и принцип работы
Главная страница » Электрический контактор – устройство и принцип работы
Электрический контактор (магнитный пускатель) – коммутационный прибор, по сути, представляющий конструкцию реле больших размеров. Традиционно магнитный пускатель используется для переключения тока, питающего электродвигатели, либо иное электрооборудование высокой мощности. Нередко мощные электрические контакторы электродвигателей и прочего оборудования дополняются защитой от перегрузки по току и по другим эксплуатационным параметрам. Для этого в конструкции прибора используются чувствительные биметаллические реле и блокировочные группы.
Исполнение электрических классических контакторов
Электрические классические контакторы – они же магнитные пускатели, обычно имеют группы контактов – основную и вспомогательную. Контактные группы (чаще всего) находятся в нормально разомкнутом состоянии. Только при условии подачи напряжения питания на индукционную катушку прибора, контактные группы прибора изменяют своё состояние.
Три верхних клеммы основной группы служат для подключения входного трехфазного переменного тока, как правило, напряжением не менее 380 вольт. Эта контактная группа оснащена усиленными винтовыми зажимами под маркировкой « L1 », « L2 », « L3 ».
Назначения терминалов: 1 — подвод линейного напряжения; 2, 11 — выход под нагрузку; 3, 5 — питание катушки; 4, 6 — вспомогательный; 7 — чувствительность; 8, 9 — кнопки отключения и сброса вручную; 10 — вспомогательная группа
Вторая основная группа клемм, назначенная под питание нагрузки (электродвигателя или другой), расположена в нижней части конструкции прибора и также имеет винтовые зажимы, маркированные « T1 », « T2 », « T3 ».
Каждый прибор традиционно маркируется буквенно-цифровой комбинацией символов. Маркировка располагается на корпусе прибора и несёт базовую информацию об устройстве. Например:
А – 26 – 30 – 10
Здесь символом «А» обозначается серия устройства. Далее цифра « 26 » отмечает номинальный ток (26А) для нагрузки в виде асинхронного электродвигателя. Цифра « 30 » обозначает число нормально открытых и нормально закрытых силовых контактов (соответственно 3 и 0 ). Цифра « 10 » указывает на число вспомогательных « NO » (нормально открытых) и « NC » (нормально закрытых) контактов — ( 1 и 0 ), соответственно.
Назначение вспомогательной коммутации
Вспомогательные контакты часто используется в составе логической цепи реле или применяются в составе какой-либо другой части схемы управления нагрузкой. Типичное напряжение коммутации здесь 220В переменного тока.
Схема подключения (классика): 1 — магнитный пускатель; 2 — токовое защитное реле; 3 — электродвигатель; 4 — кнопка «СТОП»; 5 — кнопка «ПУСК»; 6 — кнопка сброса аварии
Вспомогательные контактные группы могут иметь разную конфигурацию, в зависимости от модели прибора и производителя. Состояние контактов возможно как нормально закрытое, так и нормально открытое. Обычно имеет место комбинация состояний.
Терминальный набор вспомогательного интерфейса обычно рассчитан под номинальный ток существенно ниже, чем пропускают основные контакты. Однако механизм вспомогательной группы действует в единой связке с главным механизмом коммутации электрического контактора.
Как правило, маркировка вспомогательных клемм выполняется цифровым кодом. Например, « 13 » и « 14 », « 82 » и « 83 » и т.п. К этой же категории в какой-то степени относятся и клеммы питания индуктивной катушки электромагнитной системы прибора.
Контактные клеммы питания катушки традиционно имеют маркер « А1 » и « А2 ». На эти клеммы подводится напряжение управления электромагнитным механизмом, обычно по классической схеме (см. выше).
Тепловое реле как дополнительный защитный модуль
Часто конструкцию электрического контактора дополняет защитный модуль. Есть конструкции электрических контакторов, где тепловое реле является неотъемлемой частью. Правда, современные варианты электрических контакторов предусматривают, скорее, модульное наращивание.
Защитный модуль — тепловое реле, часто используемый в паре с магнитным пускателем может иметь разную конфигурацию. Так выглядит один из классических вариантов для нагрузки относительно небольшой мощности
Биметаллическое тепловое реле перегрузки состоит из чувствительных к теплу элементов, соединенных последовательно с цепями питания двигателя. Тепловые элементы располагаются в непосредственно близости от биметаллической полосы, которая используется в качестве рычага отключения.
Биметалл имеет плавную характеристику теплового расширения, поэтому изгибается с заданной скоростью при нагреве. В нормальных рабочих условиях выделяемого нагревательным элементом тепла недостаточно прогиба биметалла и отключения реле перегрузки.
Однако если ток в цепи питания электродвигателя повышается, биметаллический элемент прогревается больше и в конечном итоге воздействует механически на контакты теплового реле. Так осуществляется простейшая защита электродвигателя по току. После остывания биметалла, тепловое реле включают в рабочий режим вручную кнопкой сброса.
Принцип действия защиты: 1 — электромотор; 2 — тепловой элемент; 3 — биметаллическая пластина; 4 — механизм отсечки; 5 — тепловой поток; А, В — включение в схему
Реле перегрузки обычно работают по закону обратного отсчёта, когда время отключения уменьшается по мере увеличения тока. Эти защитные модули характеризуются классом отсечки. Согласно классу отсечки определяется время, которое потребуется для срабатывания реле в состоянии перегрузки.
Наиболее распространёнными считаются контакторные релейные модули классов 5, 10, 20, 30. Соответственно значения: 5, 10, 20, 30 указывают на время срабатывания (5, 10, 20, 30 секунд). Класс 5, как правило, применяется на контакторах двигателей, требующих моментального отключения.
Электрический контактор специального назначения
Управление электрическими цепями при больших значениях токов (до 5000А) осуществляется при помощи контакторов повышенной мощности. Также приборы специального исполнения используются для управления асинхронными двигателями с фазным ротором.
Специальное исполнение: 1 — верхний силовой коннектор; 2 — два основных коннектора с дугогасительной камерой; 3 — рама прибора; 4 — вывод под нагрузку; 5 — вспомогательные клеммы; 6 — рама для периферии; 7 — питание катушки; 8 — электромагнит
Параметр номинальной коммутируемой мощности для приборов такого типа достигает значения 1500 кВт. Рабочий ток может составлять 1520А при питающем напряжении 440 вольт. Электрические контакторы серии R для управления цепями постоянного или переменного тока применяются там, где требуется:
Электрические специальные контакторы серий FOR, NOR, JOR, AMA, AME и другие, конечно же, уже не входят в группу магнитных пускателей. Однако работа механизмов переключения осуществляется на тех же принципах – благодаря магнитным или механическим защёлкам.
Магнитный пускатель + тепловое реле на видео
Представленный ниже видеоролик визуально демонстрирует — как функционирует аппаратная пара электрический контактор и тепловое реле. Видеоматериал полезен для начинающих изучать электрику и практику работы с электрической аппаратурой: